西曲礦調(diào)度綜合自動(dòng)化平臺(tái)的建設(shè)

徐國(guó)萍

（山西焦煤西山煤電集團(tuán)公司科協(xié)，山西 太原 030053）

·問題探討·

西曲礦調(diào)度綜合自動(dòng)化平臺(tái)的建設(shè)

徐國(guó)萍

（山西焦煤西山煤電集團(tuán)公司科協(xié)，山西 太原 030053）

西山煤電集團(tuán)西曲礦通過建設(shè)綜合自動(dòng)化管理平臺(tái)，將“六大系統(tǒng)”通過現(xiàn)有地面以太網(wǎng)及井下工業(yè)環(huán)網(wǎng)接入到綜合平臺(tái)中，實(shí)現(xiàn)了全煤礦的集中數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)和發(fā)布，并通過終端電腦和大屏進(jìn)行顯示，解決了煤礦中各子系統(tǒng)存在的信息孤島問題，為煤礦信息化管理工作奠定了基礎(chǔ)。

綜合自動(dòng)化；煤礦；集成；實(shí)時(shí)監(jiān)控

現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)隨著計(jì)算機(jī)自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，以及無人化、少人化煤礦開采概念的逐步推廣，為確保煤礦安全生產(chǎn)作業(yè)，擁有實(shí)時(shí)、高效、可靠，高度集成化、智能化的信息自動(dòng)化軟件系統(tǒng)已十分必要。西山煤電集團(tuán)西曲礦建設(shè)的信息自動(dòng)化平臺(tái)具有“集中管理，分散控制；監(jiān)控全面，使用方便”的特點(diǎn)，并基于先進(jìn)的平臺(tái)軟件技術(shù)開發(fā)，從技術(shù)、設(shè)計(jì)、開發(fā)、維護(hù)等方面保證系統(tǒng)的先進(jìn)性，是一套符合現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)集中控制的軟件系統(tǒng)。

1 綜合自動(dòng)化平臺(tái)的建設(shè)

該平臺(tái)是基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)運(yùn)行，以網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)Windows2008系列Server為運(yùn)行環(huán)境，以關(guān)系數(shù)據(jù)庫（如MSSQL_Server、DB2、Oracle等）為數(shù)據(jù)庫支撐，由信息自動(dòng)化平臺(tái)軟件、實(shí)時(shí)WEB服務(wù)器軟件、接入組件等部分組成。

1．1 綜合自動(dòng)化平臺(tái)的概況

該平臺(tái)是集數(shù)據(jù)采集、通信、處理、控制、協(xié)調(diào)、綜合分析判斷、圖文顯示為一體的綜合數(shù)據(jù)應(yīng)用軟件系統(tǒng)，應(yīng)能在各種情況下準(zhǔn)確、可靠、迅速地做出反應(yīng)，及時(shí)處理、協(xié)調(diào)各子系統(tǒng)的工作，達(dá)到實(shí)時(shí)、合理監(jiān)控的目的，為礦井安全生產(chǎn)提供輔助決策支持。

軟件方面需要結(jié)合煤礦實(shí)際，定制開發(fā)一種類似組態(tài)軟件的管理平臺(tái)，實(shí)行信息點(diǎn)實(shí)時(shí)掃描，當(dāng)信息點(diǎn)改變時(shí)會(huì)自動(dòng)傳輸，而不需要定時(shí)掃描。減少管控服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，實(shí)時(shí)性更高。要求監(jiān)控子系統(tǒng)軟件采用標(biāo)準(zhǔn)的軟件接口規(guī)范和協(xié)議：OPC或NetDDE等。

子系統(tǒng)接入后，須有每個(gè)系統(tǒng)的模擬布局圖，如：安全監(jiān)控系統(tǒng)圖、人員定位系統(tǒng)圖、供水監(jiān)控圖等。

綜合管理平臺(tái)所有信息通過各個(gè)網(wǎng)絡(luò)終端將信號(hào)顯示到大屏上。

1．2 信息自動(dòng)化平臺(tái)軟件架構(gòu)

該系統(tǒng)采用B／S模式設(shè)計(jì)3層網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：瀏覽器、應(yīng)用邏輯服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，見圖1。

圖1 網(wǎng)路體系結(jié)構(gòu)示意圖

客戶瀏覽器以WEB瀏覽器，如Internet Explore，Netscape等作為客戶端應(yīng)用的容器，屬于表示層，包含了系統(tǒng)的顯示邏輯。由它向WEB服務(wù)器提出請(qǐng)求服務(wù)，WEB服務(wù)器對(duì)用戶身份進(jìn)行驗(yàn)證后，與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進(jìn)行交換，通過HTTP協(xié)議把相關(guān)內(nèi)容返回給客戶端，客戶瀏覽器把接收到的主頁內(nèi)容顯示出來。

B／S結(jié)構(gòu)極大地簡(jiǎn)化了客戶機(jī)的工作，真正實(shí)現(xiàn)了瘦客戶機(jī)模型和客戶端零配置，使得維護(hù)工作只需在服務(wù)器上進(jìn)行，所以該系統(tǒng)易于管理和維護(hù)。由于采用了多層設(shè)計(jì)技術(shù)，并使用了組件技術(shù)，從而方便了開發(fā)，使得系統(tǒng)的擴(kuò)展性極好。

1．3 平臺(tái)硬件服務(wù)器設(shè)備

配置6臺(tái)服務(wù)器，其中，2臺(tái)用于數(shù)據(jù)采集，2臺(tái)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，2臺(tái)用于WEB發(fā)布。

信息層的各種設(shè)備作為整個(gè)西曲礦生產(chǎn)、調(diào)度、預(yù)警，集中管控中心的核心設(shè)備，地位非常重要，需要連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。為確保整個(gè)礦區(qū)生產(chǎn)的連續(xù)、穩(wěn)定、高效，系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)采用高可靠性技術(shù)及設(shè)備，確保系統(tǒng)的可用性能達(dá)到99．99%。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和管控服務(wù)器采用IBM服務(wù)器，WEB服務(wù)器作為訪問信息自動(dòng)化系統(tǒng)的用戶管理、認(rèn)證管理，同時(shí)承擔(dān)調(diào)用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，需要高性能、穩(wěn)定的服務(wù)器作為系統(tǒng)對(duì)外的窗口，滿足局域網(wǎng)絡(luò)的客戶端訪問需求。

2 綜合自動(dòng)化平臺(tái)的功能

2．1 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)軟件基礎(chǔ)功能

2．1．1 信息綜合功能

為保證信息自動(dòng)化系統(tǒng)中監(jiān)控信息的有序流動(dòng)以及對(duì)其進(jìn)行管理，系統(tǒng)中的接入組件負(fù)責(zé)與各子系統(tǒng)以標(biāo)準(zhǔn)的軟件接口和信息協(xié)議交換信息。系統(tǒng)對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)行綜合分析、分類處理，形成監(jiān)控信息數(shù)據(jù)中心。

2．1．2 WEB瀏覽功能

系統(tǒng)可將各子系統(tǒng)顯示的各類實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖形轉(zhuǎn)換為HTML或XML，供客戶通過IE瀏覽。包括：井下皮帶集控系統(tǒng)、井下電機(jī)車信集閉系統(tǒng)、井下供電監(jiān)控系統(tǒng)、井下排水自動(dòng)控制系統(tǒng)、四大運(yùn)轉(zhuǎn)自動(dòng)控制系統(tǒng)、工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)、選煤廠集控系統(tǒng)、安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、井下人員定位系統(tǒng)、核子稱系統(tǒng)、綜采支架綜保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)圖。

2．1．3 數(shù)據(jù)分級(jí)管理

將數(shù)據(jù)分為礦級(jí)數(shù)據(jù)和局級(jí)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)分級(jí)管理，實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)及其他安全信息的分類管理。對(duì)超限報(bào)警、開關(guān)報(bào)警數(shù)據(jù)通過GPRS技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)報(bào)警信息的逐級(jí)短信報(bào)警。

2．1．4 報(bào)表打印功能

具有報(bào)表打印功能，可以按測(cè)點(diǎn)、時(shí)間（段）、礦、班次、報(bào)警、異常等各種方式查詢表格數(shù)據(jù)，提供打印預(yù)覽及打印功能。見圖2。

2．1．5 事件記錄功能

對(duì)所有涉及系統(tǒng)配置操作，對(duì)子系統(tǒng)實(shí)施控制的操作及一些重要的操作，系統(tǒng)都進(jìn)行完整的記錄。包括：操作時(shí)間、操作者、操作碼及描述、節(jié)點(diǎn)名等。為系統(tǒng)的事故追憶及重演提供了重要的信息。

圖2 安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)顯示表

2．1．6 擴(kuò)展功能

系統(tǒng)采用統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口，采集各生產(chǎn)單位監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，保證采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。接口數(shù)據(jù)具有實(shí)時(shí)性與可擴(kuò)展性，滿足實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的要求。當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有增、減等變動(dòng)時(shí)，應(yīng)自動(dòng)反映到系統(tǒng)中。同時(shí)，可將該礦監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)級(jí)后處理，作為上一級(jí)信息網(wǎng)的信息源。

2．1．7 安全認(rèn)證功能

系統(tǒng)健壯、抗干擾能力強(qiáng)、容錯(cuò)性好，具有優(yōu)良的安全驗(yàn)證體系，支持系統(tǒng)的安全性恢復(fù)，支持?jǐn)?shù)據(jù)備份，保證系統(tǒng)安全可靠。網(wǎng)頁的訪問必須通過口令，沒有授權(quán)的用戶不能查看網(wǎng)頁。

2．2 信息自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)預(yù)留接口

2．2．1 將來子系統(tǒng)擴(kuò)容預(yù)留接口

為了方便以后系統(tǒng)的擴(kuò)容，信息自動(dòng)化預(yù)留其他子系統(tǒng)接口，以及其他信息化軟件模塊接口。系統(tǒng)接入時(shí)按照統(tǒng)一的信息編碼或者說統(tǒng)一的軟件接口協(xié)議接入平臺(tái)。

2．2．2 為與上級(jí)生產(chǎn)聯(lián)網(wǎng)預(yù)留接口

為與上級(jí)生產(chǎn)聯(lián)網(wǎng)預(yù)留接口，為將來建立西山煤電生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)提供數(shù)據(jù)。

3 結(jié) 語

西曲礦綜合自動(dòng)化平臺(tái)是集數(shù)據(jù)采集、通信、處理、控制、協(xié)調(diào)、綜合分析判斷、圖文顯示為一體的綜合數(shù)據(jù)應(yīng)用軟件系統(tǒng)，應(yīng)能在各種情況下準(zhǔn)確、可靠、迅速地做出反應(yīng)，及時(shí)處理、協(xié)調(diào)各子系統(tǒng)的工作，達(dá)到實(shí)時(shí)、合理監(jiān)控的目的，為礦井安全生產(chǎn)提供輔助決策支持。

［1］ 趙小虎，張 申，譚得健．基于礦山綜合自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析［J］．煤炭科學(xué)技術(shù)，2004（8）：15-18．

［2］ 黃嶺松．礦井綜合信息自動(dòng)化系統(tǒng)原理及應(yīng)用［J］．煤礦機(jī)械，2004（10）：117-119．

［3］ 孫廣軍．大型煤礦自動(dòng)化控制系統(tǒng)整的設(shè)計(jì)與應(yīng)用［J］．中國(guó)煤炭工業(yè)，2010（8）：55-56．

The Construction of Dispatching Integrated Automation Platform in Xiqu Coal M ine

Xu Guo-ping

Constructs integrated automation platform of Xiqu coalmine in Xishan coal electricity group，Six systemswas switched in integrated platform via existing ground Ethernet and underground industrial Ethernet ring network，realized the data Centralize acquisition，storage and release in whole coalmine，displayed by client computer，solved the information island problems of each subsystem，laid the foundation for information management of coal mine．

Integrated automation；Coalmine；Integration；Real-timemonitoring

TD67

B

1672-0652（2013）12-0028-03

2013-10-23

徐國(guó)萍（1965—），女，河南人，1987年畢業(yè)于山西礦業(yè)學(xué)院，高級(jí)工程師，主要從事煤炭科技管理工作（E-mail）xgp8889＠126．com